[发明专利]一种水下电场信号主动检测电路及检测方法

权利要求书

1.一种水下电场信号主动检测电路，其特征在于，用于对待测水下电场信号进行电场信号幅度检测，包括交流激励源、偶极子电极、限流电阻R6、直流隔离电容C4、接地电阻R7、检波器、积分器以及滤波器；

所述交流激励源频率为所述待测水下电场信号频率的20倍以上；

所述交流激励源接入到所述偶极子电极的信号输入端，所述偶极子电极的信号输出端通过直流隔离电容C4连接检波器；所述偶极子电极位于水下；

所述直流隔离电容C4的一端通过所述限流电阻R6接地，所述直流隔离电容C4的另一端通过所述接地电阻R7接地；

检波器后端顺次连接所述积分器和所述滤波器；

所述积分器输出端信号反馈给所述偶极子电极的信号输入端。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述偶极子电极包括2个电极，分别记为第一电极和第二电极，所述交流激励源接入到所述第一电极和第二电极的一端，即偶极子电极的信号输入端，所述第一电极和第二电极的另一端，即偶极子电极的信号输出端通过直流隔离电容C4连接检波器。

3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述交流激励源由振荡电路以及集成反相器U3E组成；

所述振荡电路的输出端输出一个正相交流激励信号接入所述第一电极，所述交流激励信号的信号频率为所述待测水下电场信号频率的20倍以上；

所述振荡电路的输出端与所述集成反相器U3E输入端连接，得到一个反相交流激励信号接入所述第二电极。

4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述振荡电路由运算放大器U1A、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第二电容C2、第八电容C8构成；

其中第二电阻R2、第二电容C2并联，R2和C2的并联电路一端接所述运算放大器U1A正向输入端管脚3，另一端接地；

第三电阻R3与第八电容C8串联，R3和C8的串联电路一端接运算放大器U1A正向输入端管脚3，另一端接U1A的输出管脚1，形成一个反馈网络；

第四电阻R4一端接U1A的反向输入端管脚2，另一端接地；

第五电阻R5一端接U1A的反向输入端管脚2，一端接输出管脚1，形成另外一个反馈网络。

5.一种水下电场信号主动检测方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的电路对待测水下电场信号进行电场信号幅度检测，包括如下步骤：

所述交流激励源输出一个频率在所述待测水下电场信号频率的20倍以上的交流激励信号；

所述交流激励信号施加在所述偶极子电极的2个电极上，所述交流激励信号在所述偶极子电极的2个电极与海水介质之间产生参考交变电场，所述参考交变电场与待测水下电场信号叠加，并被待测电场信号调制，形成交变调制信号；

所述交变调制信号经过直流隔离电容C4与接地电阻R7后，隔离掉零点漂移，进入所述检波器；

所述交变调制信号经过所述检波器后，将还原解调出叠加的幅度调制信息；

所述幅度调制信息经所述积分器，输出所述水下电场信号的直流电压幅度信号，该直流电压幅度信号反馈至所述偶极子电极的信号输入端，用于补偿待测水下电场信号在电路传输过程中的衰减；

所述直流电压幅度信号进入所述滤波器，滤除交流噪声，输出待测水下电场信号的幅度检测信号。